O software detector de bebês monitora as frequências cardíaca e respiratória

Pesquisadores da University of South Australia desenvolveram desenvolveu um sistema de visão computacional que pode detectar automaticamente o rosto de um bebê em uma cama de hospital. Isso permite que especialistas em saúde monitorem remotamente os sinais vitais de uma câmera digital e demonstre a mesma taxa de precisão de uma máquina de eletrocardiograma. 

Embora o software de inteligência artificial (IA) e as tecnologias de reconhecimento facial sejam frequentemente usados ​​para detectar rostos humanos adultos, esse novo sistema é o primeiro desenvolvido para detectar o rosto e a pele de um bebê prematuro. Ele pode fazer isso apesar dos vários tubos e roupas que cercam o bebê.

Monitoramento remoto das frequências cardíaca e respiratória

Pesquisadores de engenharia trabalharam com um especialista em cuidados neonatais da UniSA para monitorar remotamente os batimentos cardíacos e respiratórios de sete bebês na Unidade de Terapia Intensiva Neonatal (UTIN) no Flinders Medical Center em Adelaide com o uso de uma câmera digital. 

O professor Javaan Chahl da UniSA é um dos principais pesquisadores. 

“Os bebês em cuidados intensivos neonatais podem ser extremamente difíceis de reconhecer pelos computadores porque seus rostos e corpos são obscurecidos por tubos e outros equipamentos médicos”, diz Chahl.

“Muitos bebês prematuros estão sendo tratados com fototerapia para icterícia, então eles estão sob luzes azuis brilhantes, o que também dificulta os sistemas de visão computacional”, continuou ele.

Desenvolvendo o sistema

A tecnologia foi desenvolvida usando um conjunto de dados de vídeos de bebês na UTIN, o que permitiu ao sistema detectar com precisão o tom de pele e rostos. 

A pesquisa demonstrou que as leituras de sinais vitais do sistema estão em pé de igualdade com as de um eletrocardiograma (ECG). Até superou os eletrodos convencionais em alguns casos. 

O estudo faz parte de um projeto maior da UniSA que está trabalhando para substituir sensores elétricos baseados em contato por câmeras de vídeo sem contato, o que pode ajudar a evitar lesões na pele e infecções causadas por adesivos. Este último pode acontecer devido à natureza frágil da pele dos bebês.

Câmeras de alta resolução foram usadas para filmar os bebês de perto, enquanto dados psicológicos vitais foram extraídos usando técnicas avançadas de processamento de sinal que podem detectar mudanças sutis de cor nos batimentos cardíacos e nos movimentos do corpo. Estes não podem ser detectados pelo olho humano, que é outro fator chave do novo sistema.

De acordo com Kim Gibson, especialista em cuidados intensivos neonatais da UniSA, as redes neurais para detectar rostos de bebês são um grande avanço no monitoramento sem contato. 

“No ambiente da UTIN, é muito desafiador gravar vídeos nítidos de bebês prematuros. Existem muitas obstruções e a iluminação também pode variar, portanto, pode ser difícil obter resultados precisos. No entanto, o modelo de detecção teve um desempenho além das nossas expectativas.”

“Em todo o mundo, mais de 10% dos bebês nascem prematuramente e, devido à sua vulnerabilidade, seus sinais vitais precisam ser monitorados continuamente. Tradicionalmente, isso é feito com eletrodos adesivos colocados na pele que podem ser problemáticos, e acreditamos que o monitoramento sem contato é o caminho a seguir”, diz Gibson.

A pandemia do COVID-19 significa que esses resultados são ainda mais importantes, diz o professor Chahl. Com o distanciamento físico, tecnologias como essa podem desempenhar um papel cada vez mais importante nos hospitais.